JPH0513524B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複合部品に関し、特に大容量コンデン
サを基板中に内蔵したコンデンサ内部複合積層セ
ラミツク部品に関するものである。

（従来の技術） 従来、大容量のコンデンサを利用する電子回路
に対して、アルミナ等の基板上にチツプ形コンデ
ンサが搭載され高集積化がはかられてきた。つま
り、セラミツク等の絶縁体基板上に印刷法等によ
り、抵抗体、電極および導体による配線パターン
の形成を行ない、かつ同一面上にチツプ形コンデ
ンサおよび半導体IC等を搭載する方法でハイブ
リツトICが作製されていた。また最近では誘電
体を絶縁体ではさみ込んだ複合セラミツク部品の
開発が進み、ハイブリツトIC等への応用が行な
われつつある。

（発明が解決しようとする問題点） 近年ではエレクトロニクスの急激な技術進歩に
伴ない、各種エレクトロニクス部品は小型化へ移
行しつつあり、低コスト化の点においても部品の
軽薄短少化は必須条件となつてきている。

しかしながら、従来のハイブリツトIC等の複
合部品では、限られたセラミツク基板上に、抵抗
体、電極、配線パターンを、より高密度に印刷す
ることおよびチツプコンデンサ、半導体IC等を
よりも高集積に塔載するには、ある程度の限界が
ある。

たとえば、高密度のパターンを形成した場合に
は、品質の低下あるいは、コストの高騰を生じ、
高集積な設計においては、特に実装部品類の数量
増加に共なう塔載スペースの問題および形状の制
約等が問題となつた。

そこで高密度、高集積化をはかるため、基板中
に抵抗体やコンデンサを納めた構造を持つ新しい
複合セラミツク部品が開発されつつある。しか
し、第２図のような誘電体９を絶縁体１０，１１
ではさみ込み、導体７を形成した構造の複合セラ
ミツク部品においては、絶縁体材料、誘電体材料
とまつたく異なつた性質の材料の複合体となるた
め、各材料の微妙な収縮率の差や異質材料間の相
互拡散により、絶縁体と誘電体の界面で剥離やク
ラツクなどの現象が生じ易いなど、品質の安定し
た信頼性の高い複合部品を得ることができなかつ
た。

（問題を解決するための手段） 本発明は誘電体を絶縁体ではさみこんだ構造を
有する複合積層セラミツク部品において、誘電体
層と絶縁体層の間に誘電体ダミー層および絶縁体
ダミー層を形成し、異なる材料層間に金属層を形
成した構成である。

（作用） この誘電体ダミー層および絶縁体ダミー層を誘
電体層と絶縁体層の間に形成することにより、誘
電体と絶縁体の微妙に異なる収縮特性から生じる
ストレスを緩和吸収させることにより、マイクロ
クラツク、誘電体層と絶縁体層の界面の剥離など
を防止するための効果がある。

また、誘電体材料と絶縁体材料は、焼結後での
材質強度が異なるため、強度差から起因するスト
レスなどはダミー層として用いる絶縁体ダミー層
の層厚みを内蔵コンデンサ部を有する誘電体層の
層厚みより少なくなることで緩和することができ
る。

さらに各層間（絶縁体層、誘電体ダミー層、絶
縁体ダミー層、誘電体層）に形成した金属層は、
比較的低い温度で焼結が起るため、高温で誘電体
と絶縁体のセラミツクスの焼結反応が起こる際、
これらの界面を完全に分離し、異なる材料間の相
互拡散を防止しセラミツク同志の反応を全く起さ
せなくする効果があることならびに各セラミツク
ス（誘電体、絶縁体）との接合性をもたせる効果
がある。

以上のことにより、クラツク及び界面の剥離な
どの発生しない信頼性の高い高品質な複合積層セ
ラミツク部品が実現できた。

（実施例） 以下、本発明について実施例によつて詳細に説
明する。一般的にセラミツクグリーンシートを得
るには、酸化粉末原料を科量し、ボールミル等に
より混合あるいは粉砕を行なう。次に混合粉末原
料を電気炉等を用いて仮焼し予熱粉末材料を作製
する。仮焼して得た予焼粉末材料を有機溶剤およ
び有機物バインダと混合しスラリーを得る。その
スラリーをドクターブレイド法等のキヤステイン
グ装置を用い、ポリエチレンフイルム上にグリー
ンシート化しセラミツクグリーンシートを得る。

前記方法を用いて絶縁体のセラミツクグリーン
シート、誘電体のセラミツクグリーンシート、絶
縁体と誘電体セラミツクの粉末を添加した金属体
グリーンシートを各々作製し、それぞれ適当な形
状に切断し、各セラミツクグリーンシート片およ
び金属体グリーンシート片を作製した。

なお、ここで用いる絶縁体としては、アルミナ
ホイケイ酸鉛系の複合材料をはじめ、コージエラ
イト系セラミツクス、ムライト系セラミツクス、
アノーサイト系セラミツクス、カルシライト系セ
ラミツクス、フオルステライト系セラミツクス、
スポデユーメン、ユニクリプタイト等の材料が適
当できる。これらの絶縁体の誘電率は５〜10程度
である。

一方、誘電体材料としては、鉛を含むペログス
カイト構造の化合物であり、焼結温度を絶縁体材
料と合わせている。この誘電体材料の誘電体は構
成する元素の組成により変化するがほぼ500〜
20000の範囲で制御している。したがつて大容量
のコンデンサを形成するためには極めて有利であ
る。

また、金属体としては、Au、Ag、Pd、Pt、
Cu、Ni等の１つ以上を含む組成からなるものを
用いる。

次に、誘電体シート片にはAg／Pd内部電極ペ
ーストを用い電極パターンを印刷し、更にスルー
ホールが必要な各セラミツクグリーンシート片
は、スルーホールを開けその後スルーホールに電
極ペーストを詰め、ビア導体部を形成する。また
金属シート片には、必要なスルーホールを形成す
る。

次に第１図のような構造になるように積層しプ
レス金型に投入後、熱圧着プレスを行なう。プレ
ス圧着された生積層セラミツク体をナイフ刃等に
より所定の形状に切断後、500℃前後にて脱バイ
ンダ処理を行ない、脱バインダ後の積層セラミツ
ク体を電気炉を用い850℃から1000℃位の温度で
焼結することによりコンデンサ内臓の複合積層セ
ラミツク部品が得られる。

第１図は実施例に基づき作成されたコンデンサ
内臓複合積層セラミツク部品の分解断面である。
コンデンサとなる内部パターン電極１と誘電体層
２があり、誘電体層２の上下面に絶縁体ダミー層
３、更にその上下面に誘電体ダミー層４。またさ
らにその上下面に絶縁体層５が形成され、かつ異
なる材料のセラミツクス層の界面には金属層６が
形成された複合積層構造である。誘電体層２に形
成された内部パターン電極１はコンデンサ部とし
て導体７により、絶縁体層５の上面に導かれ基板
上面パツド電極８として形成される。

以上のように作製した積層セラミツク部品、絶
縁体ダミー層と誘電体ダミー層を誘電体層と絶縁
体層の間に形成することになり、マイクロクラツ
クの発生、界面の剥離等が発生しない高品質で信
頼性の良好なコンデンサ内臓複合積層セラミツク
部品となつた。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、クラツクの発生
しにくい高信頼性高品質の複合積層セラミツク部
品を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複合積層セラミツク部品の実
施例における断面図。第２図は従来の複合セラミ
ツク部品の構造断面図。 １……内部パターン電極、２……誘電体層、３
……絶縁体ダミー層、４……誘電体ダミー層、５
……絶縁体層、６……金属体層、７……導体、８
……パツド電極、９……誘電体層、１０，１１…
…絶縁体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 誘電体層と絶縁体層と導体と金属層とを積層
   してなる複合積層セラミツク部品において、一部
   の誘電体層の両側には電極層が形成され誘電体層
   と絶縁体層との間に誘電体材料と絶縁体体料のダ
   ミー層が形成され、かつ異なるセラミツク層間に
   金属層が形成されている構造を有することを特徴
   とする複合積層セラミツク部品。